Оптико-механический затвор

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оптико-механическим затворам, и позволяет повысить лучевую стойкость затвора. Затвор содержит основной 2 и дополнительный 3 барабаны, оси вращения которых параллельны, и плоскую упругую ленту, один конец которой связан с основным барабаном 2, а второй - с держателем 5, кинематически связанным с двумя направляющими 10, с основным барабаном 2 связаны два узла синхронизации, две системы электромагнитов 11, передаточный механизм 17, связанный с дополнительным барабаном 3 и узлом синхронизации, и механизм сопряжения 16. Каждый узел синхронизации состоит из опорной втулки 12, закрепленного соосно с ней с возможностью перемещения вдоль оси основного барабана 2 фиксатора 13, кинематически связанного с одним из концов держателя 5, и упругого элемента 14. С помощью привода 6 барабаны 2 и 3 разгоняются. Для открытия световой зоны "а" упругая лента перематывается с дополнительного барабана 3 на основной барабан 2, а для перекрытия световой зоны держатель 5 вместе с упругой лентой перемещается с основного барабана 2 на дополнительный барабан 3. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОК33 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1)л G 03 В 9/42

ГОСУУДАРСТРЕННЫЙ КОМИТЕТ

10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ZZ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4420764/24-10 (22) 07.05.88 (46) 15.07.90. Бюл. № 26 (72) Ш.А.Темирбулатов (53) 771.368 (088.8) (56) Елагин А.Ю. и Васильев Ю,С. Импульсный источник энергии лазерного излучения. — "Измерительная техника", 1979, № 11, с. 36.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1278783, кл. G 03 О 9/42, 1985, (54) ОПТИКО-МЕХАНИЧ ЕСКИЙ ЗАТВОР (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оптико-механичеСким затворам, и позволяет повысить лучевую стойкость затвора. Затвор содержит основной 2 и дополнительный 3 барабаны, оси вращения которых параллельны, и плоскую упругую ленту, один конец которой связан с основным барабаном 2, а другой—,. Ж,, 1578684 А1 с держателем 5, кинематически связанным с двумя направляющими 10, с основным барабаном 2 связаны два узла синхронизации, две системы электромагнитов 11, передаточный механизм 17, связанный с дополнительным барабаном 3 и узлом синхронизации, и механизм сопряжения 16.

Каждый узел синхронизации состоит из опорной втулки 12, закрепленного соосно с ней с .возможностью перемещения вдоль оси основного барабана 2 фиксатора 13, кинематически связанного с одним из концов держателя 5, и упругого элемента 14. С помощью привода 6 барабаны 2 и 3 разгоняются. Для открытия световой эоны "а" упругая лента перематывается с дополнительного барабана 3 на основной барабан 2, а для перекрытия световой зоны держатель

5 вместе с упругой. лентой перемещается с основного барабана 2 на дополнительный барабан 3. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1578684

Изобретение относится к измеритель- ключение механизмов сопряжения 16 проной технике, в частности к энергетической изводится либо дистанционно, по сигналам фотометрии оптического излучения. с блока 9, либо механически, например, при

Целью изобретения является повыше- выключении и включении электромагнитов ние лучевой стойкости затвора. 5 11. Ось вращения барабана 3 кинематичеНа фиг. 1 приведена схема оптико-меха- ски связана с одной или обеими опорными нического затвора, разрез; на фиг, 2 — раз- втулками 12 через передаточный механизм рез А-А на фиг. 1, схема расположения 17 с передаточным отношением и (отн.ед.). барабанов и направляющих; на фиг, 3 — ва- при этом втулка 12 является ведущим элериант выполнения затвора с дополнитель- 10 ментом. На внешней поверхности барабана ной открывающей лентой, 3 расположена система захвата держателя

Затвор содержит корпус 1. Внутри кор- 5, выполненная например, в виде выступапуса 1 по обе стороны от световой зоны "а" ющих из цилиндрической поверхности барасположены основной 2 и дополнительный рабана 3 зубцов 18, установленных на двух

3 барабаны, оси вращения которых (не по-. 15 параллельных окружностях вблизи торцов казаны) параллельны и кинематически свя- барабана 3, с возможностью перемещения заны с корпусом 1. На барабане 2 в .направлении его оси на равном угловом размещена вплотную виток к витку плоская расстоянии друг от друга. При этом основаупругая лента 4,.внутренний конец которой ние 19 каждого из зубцов 18 эаглублено механически связан с барабаном 2, а внеш- 20 внутрь барабана 3 и снабжено амортизатоний конец — с держателем 5. Ось(не показа- рами 20. Каждая из направляющих 10 вына) основного барабана 2 механически полнена в виде двух участков кольцевой связана с приводом 6 вращения барабанов формы "б", один из которых расположен и с тормозным механизмом 7. С держателем соосно с барабаном 2, другой — с барабаном

5 и лентой 4 оптически связан фотодатчик 8. 25 3, а третий участок "в" направляющих соеЭлементы 6,7 и 8 электрически связаны с диняет первые два по касательной к ним, блоком управления 9, Держатель 5 механи- например по прямой. чески связан с двумя параллельными на- Проточки 21 направляющих 10 находятправляющими 10, каждая из которых ся в механическом контакте с роликами 22, расположена со стороны соответствующих 30 расположенными на держателе 5, за предеторцов (не показан) барабанов 2 и 3 и жест- лами ленты 4, ко закреплена в корпусе 1. По обе стороны В качестве ленты 4 может быть испольот торцов барабанов 2 расположены две зованахолоднокатанаялентаизбронзы,ласистемы электромагнитов 11, каждая из ко- туни, титана или нержавеющей стали. В торых расположена симметрично относи- 35 качестве роликов 22 могут быть использовательно оси барабана 2, жестко связана ны подшипники качения, В качестве приво механически с корпусом 1 и связана элект- да 6 может быть использован рически с блоком управления 9, Вокруг оси электродвигатель с редуктором или без невращения барабана 2 расположены два уэ- го, В качестве тормозного механизма 7 мола синхронизации, каждый иэ которых вы- 40 жет быть использован дисковый тормоз с полнен в виде опорной втулки 12, электромагнитным приводом. В качестве закрепленной на оси барабана 2 с возмож- передаточного механизма 17 может быть ностью вращения соосно с этой осью, фик- использована цепная передача с зубчатыми сатора 13, закрепленного соасно с опорной ремнем. Механизм сопряжения 16 может втулкой 12, и вспомогательного упругого 45 быть выполнен в виде управляемой фрикциэлемента 14, расположенного между опор- онной муфты, в простейшем случае — в виде ной втулкой 12 и фиксатором 13. Фиксаторы фрикционной прокладки между элементами

13 расположены в зоне притяжения элект- 2 и 13. В качестве фотодатчика 8 могут быть ромагнитов 11 и имеют возможность пере- использованы оптронные пары светодиодмещения на расстояние m в их сторону 50 фотодиод. вдоль оси втулки 12, например вдоль шпо- Для обеспечения плавной работы устнок15. Крометого,фиксаторы13снабжены ройства в его состав может быть введен кольцевым бортиком, либо канавкой или от- . противовес 23, закрепляемый в конце ленты верстиями (не показаны), находящимися в 4 на расстоянии от держателя 5 так, чтобы механическом контакте с держателем 5. 55 держатель5располагалсясимметричноему

Междуосновным барабаном 2 и узлами син- относительно оси барабана 2 или 3. Проти хрониэации расположены механизмы со- вовес 23 может быть идентичным держатепряжения 16, которые во включенном лю 5 либо может быть равным ему по массе. . состоянии жестко связывают барабаны 2 с Для расширения диапазона экспозиций узлами синхронизации. Включение и вы- в сторону меньших их значений в затворе

1578 84 может быть применена дополнительная открывающая лента 24. В исходном состоянии лента 24, по своим свойствам аналогичная ленте 4, намотана вплотную на барабане 2 поверх элементов 5, 4 и 22, При этом внешний конец (не показан) ленты 24 жестко связан с вспомогательным барабаном 25, связанным с приводом 6. Вокруг барабана

25 расположен цилиндрический кожух 26, по образующей которого расположена прорезь, в зоне которой может быть расположен валик 27. Внутренний диаметр кожуха 26 на 1-2 мм превышает максимальный диаметр намотки ленты 24 на барабан 25 после полного сматывания ленты 24 с барабана 2. Для предотвращения отражения излучения от поверхности лент в сторону входного окна прямолинейные участки направляющих 10 могут быть расположены под углом р к оптической оси устройства.

В этом случае для поглощения отраженного лентами излучения вне световой зоны "а" может быть расположен поглотитель 28, Кинематические параметры затвора связаны соотношением

02 = n (01+ 2d 1)где DI,D> — диаметры основного и дополнительного барабанов;

d> — максимальная толщина намотки ленты на основном барабане;

n — передаточное отношение передаточного механизма.

Затвор работает следующим образом, В исходном состоянии оба барабана 2 и

3 неподвижны, электромагниты 11 обесточены, тормозной механизм 7 отключен, механизмы сопряжения 16 включены, а фиксаторы 13 находятся на расстоянии от рабочей поверхности электромагнитов 11 (a отжатом состоянии), причем держатель 5 и противовес 23 плотно прижаты к внешнему витку ленты 4, так как их концы зажаты кольцевым бортиком фиксаторов 13.

Для перекрытия световой зоны "а" барабан 2 вместе с элементами 4,5,12-16 приводятся во вращение. Действие центробежной силы на держатель 5 уравно. вешивается фиксаторами 13, которые удерживают держатель 5 (и противовес 23) на барабане 2, Одновременно с барабаном 2 через механизмы 16 и 17 и узел синхронизации барабан 3 приводится во вращение.

После разгона барабанов 2 и 3 устройство подготовлено к перекрытию световой зоны

"а" в любой момент после подачи на блок управления 9 внешней команды.

Источник света 29, входящий в состав фотодатчика 8 включен постоянно, а рабочий сигнал с фотоприемника 8 в отсутствие ленты 4 в световой зоне "а" не вырабатыва20

30

3 и направляющими 10.

40 При срабатывании электромагнитов 11

50

5

15 ется. После подачи на блок управления 9 внешней команды происходит включение электромагнитов 11, под действием притяжения которых оба фиксатора 13 синхронно перемещаются вдоль оси барабана 2, за короткое время величина которого много меньше периода вращения барабана 2, Момент включения электромагнитов синхронизирован с угловым положением держателя на барабане 2 в этот момент. При срабатывании фиксаторов 13 освобождаются концы держателя 5 (и противовеса 23), который под действием силы инерции перемещается по направляющим 10 и попадает в начало касательного участка "в" направляющих 10, увлекая за собой конец ленты 4 и противовес 23. При прохождении держателем 5 и лентой 4 световой эоны, например ее середины, происходит либо прерывание, либо отражение света от источника 8, При этом приемником 8 вырабатывается синхроимпульс, поступающий на блок управления

9, а также на выходной разьем "синхроимпульс" блока 9. При дальнейшем nepeMeùeнии держателя 5 он достигает второго кольцевого участка "б" направляющих 10 (в зоне барабана 3), где под действием сил инерции и воздействия системы захватов он перемещается по круговой траектории вокруг оси барабана 3, причем после первого оборота последующие витки ленты 4 плотно прижимают держатель 5 и противовес 23 к поверхности барабана 3. Благодаря тому. что зубцы 18 сис гемы захвата установлены с возможностью перемещения в сторону оси барабана 3, т.е. могут "утапливаться", исключается возможность заклинивайия держателя 5 между зубцами 18. барабаном механизмы сопряжения 16 выключаются, разъединяя барабан 2 и узлы синхронизации. Это необходимо для того, чтобы не произошло повреждение элементов затвора, так как после перемещения держателя 5 на барабан 3 происходит уменьшение относительной угловой скорости барабана 2, из-за уменьшения толщины намотки ленты 4 на этом барабане и из-за увеличения толщины намотки на барабане 3. Механизмы сопряжения 16 должны быть в выключенном состоянии до полной остановки барабанов 2 и

3. Если механизм 16 выполнен в. виде фрикционной прокладки между элементами 2 и

13, то для его выключения достаточно удерживать фиксаторы 13 в притянутом к электромагнитам 11 состоянии, для чего можно подавать на эти электромагниты сравнительно небольшое напряжение с блока 9.

1578684

После выключения механизмов 16 происходит включение тормозного механизма

7, под действием которого подвижные элементы затвора постепенно останавливаются. В процессе торможения основная частиь ленты 4 перематывается cба:рабана 2 на барабан 3.

При торможении тормозное усилие от барабана 2 через ленту 4 непосредственно передается на барабан 3, а передаточный механизм 17 и связанный с ним узел синхронизации враща.отся свободно, После остановки барабанов 2 и 3 электромагниты 11 могут быть выключены либо могут оставаться во включенном состоянии, удерживая фиксаторы 13 для последующего возврата ленты 4 на барабан 2. Ка этом цикл перекрытия световой эоны ."а заканчивается.

При открытии световой зоны "а" исход ное состояние элементов затвора соответствует их состоянию после закрытия световой зоны, т.е. барабаны 2 и 3 неподвижны, электромагниты 11 включены, фиксаторы 13 находятся в притянутом к электромагнитам состоянии, механизмы сопряжения 16 выключены, а держатель 5 и противовес 23 вместе с большей частью ленты 4 находятся иа барабане 3. Для открытия световой зоны "а" барабан 2 вместе с лентой 4 приводятся с помощью привода 6 во вращение. Благодаря запасу ленты 4 на барабане 2 до открытия световой зоны "а"

flp0NCXOpMT разгон и стаби 1L133+t45l flMHeNной скорости перемещения ленты 4, В конце процесса перемотки ленты 4 с барабана

3 на барабан 2 происходит открытие световой зоны "а". Пересечение держателем 5 световой зоны "а" при открытии, так же как и при закрытии затвора, происходит с рав. номерной скоростью. При открытии световой зоны "а" фотодатчик 8 вырабатывает синхроимпульс, поступающий на блок управления 9, и на выход-"Ой разъем "синхроимпульс" блока 9, По этому сигналу происходит выключение электромагнитов 11 и включение механизма сопряжения 16, В этот момент времени угловая скорость вращения фиксатора 13 равна угловой скорости вращения барабана 2, а держатель 5.и противовес 23 совершают вращательное движение по окружности вокруг барабана 2 внутри кольцевых участков "б" направляющих 10. После отключения электромагнитов 11, под действием упругих элементов 14 фиксаторы 13 перемещаются в сторону торцов барабана

2, при этом фиксатор 13 входит а зацепление с держателем 5 противовесом 23 фиксируя их положение на барабане 2 в радиальном направлении. После включения механизма сопряжения 16 производится включение тормозного механизма 7, под действием которого все подвижные части устройства постепенно останавливаются.

20

30 ные направляющие. каждая из которых рас40 положена со стороны соответствующего

50

На этом цикл открытия световой зоны заканчивается, а устройство подготовлено к следующему циклу закрытия.

В затворе с дополнительной открываю-. щей лентой 24 обеспечивается равномерность экспозиции по всей площади световой зоны, а также возможность умьНьшения величины экспозиции. В этом варианте по команде "Пуск" с помощью привода

6 барабаны 2 и 25 приводятся во вращение независимо друг от друга, а барабан 3 приводится во вращение через механизм 17 от барабана 2. Происходит разгон и стабилизация скорости барабанов 2,3 и 25, в процессе вращения которых лента 24 перематывается с барабана 2 на барабан 25 внутрь кожуха

26, при этом в конце перемотки свободный конец ленты 24 пересекает световую зону

"а", открывая ее. В этот момент вырабатывается первый синхроимпульс, относительно которого задается время экспозиции и вырабатывается команда на закрытие световой эоны "а" с помощью ленты 4.

Формула изобретения

1. Оптико-механический затвор, содержащий расположенные на противоположных сторонах световой зоны основной и дополнительный барабаны, оси вращения которых параллельны, элемент перекрытия световой зоны, выполненный в виде пло-. ской упоугой ленты, один конец которой механически связан с основным барабаном, а другой — с дополнительным, две параллельторца барабана, систему электромагнитов, электрически связанную с блоком управления, отличающийся тем, что, с целью повышения лучевой стойкости, он снабжен двумя узлами синхронизации и кинематически связанным с ними и с осью дополнительного барабана передаточным механизмом, при этом лента связана с дополнительным барабаном через введенный держатель, закрепленный на одном из ее концов, и введенную систему захвата, расположенную на внешней стороне дополнительного барабана, каждый из узлов синхронизации выполнен в виде опорной втулки, закрепленной на оси основного барабана с возможностью вращения соосно с этой осью, и фиксатора, закрепленного соосно с опорной втулкой с возможностью перемещения вдоль ее оси и кинематически связанного с одним из концов держа. геля, при этом каждый из узлов

1578684

12 Б Ц 5

108 1

Фу2. с и zo и з

Составитель В.Панфилова

Редактор Н.Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор И.Ревская

Заказ 1916 Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 синхронизации связан с основным 6ара0аном через введенный механизм сопряжения, а каждая направляющая выполнена в виде двух участков кольцевой формы, один из которых расположен соосно с основным, 5 а другой — соосно с дополнительным барабаном и третьим участком, соединяющим первые два по касательной к ним.

2, Затвор по п.1, отличающийся 10 тем, что механизм сопряжения выполнен в -А виде фрикционной муфты, а передаточный механизм — в виде цепной передачи.

3. Затвор no n.1, отличающийся тем, что система захвата выполнена в виде снабженных амортизаторами зубцов, установленных с возможностью перемещения в направлении оси дополнительного барабана на двух окружностях, расположенных по обе стороны от центра этого барабана на равном угловом расстоянии друг от друга.